熱能與動(dòng)力工程

在多數(shù)災(zāi)難電影中，都會(huì)有過這樣的一段場(chǎng)景。寒冷的冰雪，抑或是熾熱的陽光瞬間將人類推向死亡的邊緣，電力供應(yīng)的中斷將人類帶入了黑暗和恐慌之中。當(dāng)我們?cè)诟袊@自然無情吞噬渺小生命的同時(shí)，也不禁會(huì)去思考：是什么一直以來支撐著我們的生命，使我們免于寒冷和酷熱？又究竟是什么帶來了電，為我們的千家萬戶帶來了光明？答案只有一個(gè)，能源。

似無勝有的熱能

說到熱能，我想問你們一個(gè)問題，為什么在同樣為20攝氏度的房間內(nèi)，夏天可以穿短袖，而冬天則需要穿很多衣服才能不感到冷呢？這是由于人體和環(huán)境進(jìn)行對(duì)流換熱，跟墻壁進(jìn)行輻射換熱，雖然室內(nèi)溫度都是20攝氏度，人體和環(huán)境的對(duì)流換熱冬夏都一樣，但冬天墻壁的溫度低，人體的輻射換熱量增多，即損失的熱量增多，所以冬天就覺得冷。這只是我們熱能與動(dòng)力工程專業(yè)中傳熱學(xué)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容之一。它和研究熱能與其他能量互相轉(zhuǎn)換的工程熱物理，研究流體（液體和氣體）的力學(xué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用的流體力學(xué)等知識(shí)，一同成為我們專業(yè)的理論基礎(chǔ)。

作為處于科技前沿的專業(yè)，我們對(duì)基礎(chǔ)學(xué)科的學(xué)習(xí)特別是物理的要求相對(duì)要高。就拿大學(xué)物理來說吧，一般工科類學(xué)生只用學(xué)習(xí)D類物理，學(xué)時(shí)一般在48個(gè)學(xué)時(shí)。而我們專業(yè)的學(xué)生則要學(xué)習(xí)A類物理，學(xué)時(shí)一般在64個(gè)，主要是增加了熱學(xué)和量子力學(xué)的知識(shí)。其他的高等數(shù)學(xué)、普通化學(xué)等課程也大多如此。由于是熱能與動(dòng)力學(xué)的交叉學(xué)科，我們?cè)趯W(xué)習(xí)熱能工程、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、動(dòng)力機(jī)械、燃燒學(xué)等課程的同時(shí)，還需掌握工程制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電工學(xué)等方面的知識(shí)。

四大方向打造熱能人才

基于熱能行業(yè)的廣泛性和就業(yè)時(shí)需要人才的專業(yè)性，不同的學(xué)校會(huì)根據(jù)本校特色對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)方向主要有：

（1）以熱能轉(zhuǎn)換與利用系統(tǒng)為主的熱能與動(dòng)力工程及控制方向（含能源環(huán)境工程、新能源開發(fā)和研究方向）。這個(gè)方向?qū)W生主要掌握熱能與動(dòng)力測(cè)試技術(shù)、鍋爐原理、汽輪機(jī)原理、燃燒污染與環(huán)境、動(dòng)力機(jī)械設(shè)計(jì)、熱力發(fā)電廠、燃燒學(xué)、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計(jì)算、流體機(jī)械等知識(shí)。中國石油大學(xué)的研究方向就在于此。

（2）以內(nèi)燃機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為主的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車工程、船舶動(dòng)力方向（含動(dòng)力機(jī)械方向）。這個(gè)方向的學(xué)生主要掌握內(nèi)燃機(jī)（或透平機(jī)）原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、測(cè)試、燃料和燃燒，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)排放與環(huán)境工程，能源工程概論，內(nèi)燃機(jī)電子控制，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)傳熱和熱負(fù)荷等方面的知識(shí)。類似于長安大學(xué)這樣以汽車機(jī)械制造為專長的大學(xué)，多以此為方向。

（3）以電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功為主的制冷低溫工程方向。這個(gè)方向的學(xué)生主要掌握制冷、低溫原理、暖通空調(diào)系統(tǒng)、低溫技術(shù)學(xué)、熱工過程自動(dòng)化、流體機(jī)械原理、壓縮機(jī)原理等方面的知識(shí)。這些學(xué)生還需掌握壓縮機(jī)制冷、吸收式制冷等各種制冷方式。合肥工業(yè)大學(xué)的熱能與動(dòng)力工程就屬于此類。

（4）以機(jī)械功轉(zhuǎn)換為電能為主的火力火電和水利水電動(dòng)力工程方向。這個(gè)方向的學(xué)生在火力火電工程方面與熱力發(fā)動(dòng)機(jī)方向的學(xué)生略有相同，但在水利水電工程方面需要掌握水輪機(jī)、水輪機(jī)安裝檢修與運(yùn)行、水力機(jī)組輔助設(shè)備、水輪機(jī)調(diào)節(jié)、現(xiàn)代控制理論、發(fā)電廠自動(dòng)化、電機(jī)學(xué)、發(fā)電廠電氣設(shè)備、繼電保護(hù)原理等方面的知識(shí)，以及水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控和水電廠現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)方面的知識(shí)。像長沙理工大學(xué)這樣以研究火力發(fā)電為主大學(xué)，其熱能與動(dòng)力工程專業(yè)開設(shè)方向就在此。

由于開設(shè)方向眾多，我們專業(yè)的就業(yè)面也極廣，幾乎所有的科技行業(yè)都能見到我們專業(yè)師生的身影。學(xué)習(xí)熱能轉(zhuǎn)換的，你可以到“三桶油”（中石油、中石化、中海油）或者鋼鐵冶煉行業(yè)就業(yè)；學(xué)習(xí)內(nèi)燃機(jī)的你可以到船舶、汽車、機(jī)車制造廠工作；學(xué)習(xí)制冷的你可以在家用、商用空調(diào)或壓縮機(jī)行業(yè)找到自己的春天，學(xué)習(xí)機(jī)械轉(zhuǎn)換為電能的你可以選擇電力或者核動(dòng)力行業(yè)。此外，國防事業(yè)也是不錯(cuò)的選擇，我們學(xué)校老師就曾經(jīng)參加過神舟系列飛船的項(xiàng)目，并且親眼見證了神舟飛船升空的神圣瞬間。

最具發(fā)展?jié)摿Φ膶W(xué)科

在剛剛結(jié)束的十八大中，胡主席的報(bào)告曾明確指出，堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策，堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先、保護(hù)優(yōu)先、自然恢復(fù)為主的方針，著力推進(jìn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展，形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式，從源頭上扭轉(zhuǎn)生態(tài)環(huán)境惡化趨勢(shì)，為人民創(chuàng)造良好生產(chǎn)生活環(huán)境，為全球生態(tài)安全作出貢獻(xiàn)。

的確，由于石油、煤炭等目前大量使用的傳統(tǒng)化石能源枯竭，同時(shí)新的能源生產(chǎn)供應(yīng)體系又未能建立，于是在交通運(yùn)輸、金融業(yè)、工商業(yè)等方面就造成了一系列能源危機(jī)問題。如何保證國家的能源需求以及對(duì)潮汐能、風(fēng)能、太陽能等新型能源的開發(fā)利用，是我們專業(yè)研究的方向及重點(diǎn)。

另外，在環(huán)境保護(hù)和節(jié)約資源方面，如何降低煤窯的污染物排放、如何設(shè)計(jì)更完美的汽輪機(jī)葉片，以及如何逐步利用新型制冷劑替代飽受爭(zhēng)議的氟利昂制冷劑等方面的問題，也是我們專業(yè)不斷追求和奮斗的目標(biāo)。